Амортизатор однотрубный
Амортизаторы Plaza – однотрубный или двухтрубный?
Амортизаторы - важнейший элемент подвески автомобиля, от работы которых напрямую зависит безопасность водителя и пассажиров, а также поведение автомобиля на дороге и уровень его управляемости. Многие факты, касающиеся амортизаторов вопреки распространенному мнению не верны: амортизаторы не принимают на себя вес автомобиля и не являются средством повышения плавности хода. На самом деле, главной функцией амортизатора является гашение колебаний, передаваемых с колес на кузов, и препятствие раскачке автомобиля. Поэтому качество, работоспособность амортизаторов и их подбор - один из ключевых вопросов в плане безопасности на дорогах.
При серийной сборке автомобилей на конвейерах, на них устанавливаются штатные амортизаторы различных производителей, которые, безусловно, по своим рабочим характеристикам удовлетворяют требования рядовых водителей в условиях ежедневного вождения на хороших по качеству дорогах. В свою очередь, более просвещенные с точки зрения техники люди, а также автолюбители с большим опытом знают, как с помощью правильного выбора амортизаторов можно заметно улучшить работу подвески и вывести управляемость автомобиля на принципиально другой уровень.
Концепция производства на Санкт-Петербургском амортизаторном заводе "Плаза" заключается в том, здесь не выпускают "аналоги" оригинальных амортизаторов в прямом смысле этого слова, то есть специалисты не считают достаточным просто копировать разработки заводов-изготовителей автомобилей. Этот производитель убежден, что любой амортизатор, выпущенный под марками PLAZA (для отечественных авто) и FORCEPLAZA (для иностранных авто) должен непременно улучшать автомобиль, на который они будут установлены.
Здесь верят в правильность такого подхода и стараются донести свою идею до каждого клиента. Но теми потребительскими качествами амортизаторов, которые создают преимущества при вождении, обладают только однотрубники. Именно поэтому, не смотря на огромный производственный опыт и возможность производить оба типа амортизаторов, СПАЗ "Плаза" по-прежнему считается главным идеологом однотрубной конструкции на российском рынке автозапчастей.
В ассортименте завода "Плаза" можно встретить и амортизаторы двухтрубной конструкции: линейки Dakar и Soft Drive. И, если линейка для грузовиков, прицепов и тяжелой техники - Dakar - в принципе не может быть однотрубной в силу конструктивных особенностей таких амортизаторов, то возобновление производства линейки Soft Drive - это стремление производителя удовлетворить многочисленные просьбы той части клиентов, которые добивались "мягкой" и комфортной подвески именно в исполнении "Плаза".
Немного теории
Амортизатор (от фр. amortisseur) – устройство, превращающее механическую энергию в тепловую. Служит для гашения колебаний (демпфирования) и поглощения толчков и ударов, действующих на корпус (раму). Амортизаторы применяются совместно с упругими элементами: пружинами или рессорами, торсионами, подушками и т.п.
По конструктивным особенностям различают следующие виды/типы амортизаторов:
Двухтрубный амортизатор (также называют "масляным", "гидравлическим").
Такой амортизатор состоит из двух полостей: рабочей (цилиндр) и компенсационной (резервуар), разделенных донным клапаном (клапаном сжатия). Компенсационная полость заполнена рабочей жидкостью примерно на половину, оставшаяся свободная часть служит для восприятия дополнительного объема жидкости, появляющегося как вследствие расширения при нагреве, так и вытесняемой при вдвигании штока. При сжатии и растяжении амортизатора возникают усилия сопротивления, определяемые клапаном отбоя, расположенным на поршне и донным клапаном (клапаном сжатия). Однотрубный амортизатор (также встречаются названия "газовый", "газонаполненный", "гидропневматичесикий").
Однотрубный амортизатор представляет собой цилиндр, разделенный на две части. Одна часть заполнена амортизаторной жидкостью, другая газом под определенным давлением. Внутри масляной полости перемещается шток с поршнем, на котором смонтированы клапаны, определяющие усилия, как отбоя, так и сжатия. Компенсация изменения объема вдвигаемого штока осуществляется за счет перемещения поршня, разделяющего газовую и масляную полости амортизатора.
На сегодняшний день СПАЗ "Плаза" – единственный серийный производитель однотрубных амортизаторов на российском рынке. Но иностранные производители, осознавая востребованность однотрубной конструкции в топ-сегменте, хоть и в совсем не больших объемах, по сравнению с двухтрубными амортизаторами партиями, но производят однотрубники. В ассортименте иностранных брендов однотрубники от двухтрубников отличает высокая стоимость и редкость подобных предложений.
Среди популярных моделей однотрубников, имеющих место на рынке, можно выделить: Bilstein B6, KYB Gas-A-Just и Ultra-SR, Monroe Adventure, а также более дорогие: Ohlins, Koni, Tein, HKS, Penske и некоторые другие.
Необходимо помнить, что при первичной замене двухтрубных амортизаторов на однотрубные, как правило, у среднестатистических водителяй возникает ощущение повышенной "жесткости" подвески и снижения плавности хода автомобиля. Но практика показывает, что срок привыкания к однотрубным амортизаторам составляет 1,5-2 недели.
Характерные различия амортизаторов:
www.avtoamort.ru
Преимущества однотрубных амортизаторов
Текст для плаката «Конструкция амортизатора»
Однотрубный амортизатор
Двухтрубный амортизатор
сравнение работы амортизаторов
Однотрубный амортизатор представляет собой цилиндр разделенный на две части. Одна часть заполнена амортизаторной жидкостью, другая газом под определенным давлением. Внутри масляной полости перемещается шток с поршнем, на котором смонтированы клапаны, определяющие усилия, как отбоя, так и сжатия. Компенсация изменения объема вдвигаемого штока осуществляется за счет перемещения поршня разделяющего газовую и масляную полости амортизатора.
Двухтрубный амортизатор состоит из двух полостей – рабочей (цилиндр) и компенсационной (резервуар), разделенных донным клапаном (клапаном сжатия). Компенсационная полость заполнена рабочей жидкостью примерно на половину, оставшаяся свободная часть служит для восприятия дополнительного объема жидкости, появляющегося как вследствие расширения при нагреве, так и вытесняемой при вдвигании штока. При сжатии и растяжении амортизатора возникают усилия сопротивления определяемые клапаном отбоя расположенным на поршне и донным клапаном (клапаном сжатия).
Высокое давление газа, передаваемое жидкости через разделительный поршень, полностью исключает ее кавитацию и вспенивание, это обеспечивает стабильность усилий амортизатора. Таким образом, при активной работе амортизатор не теряет своих эксплуатационных характеристик, сохраняя высокие показатели по управляемости автомобиля.
Особенность работы двухтрубного амортизатора состоит в том, что при интенсивной работе воздух, присутствующий в амортизаторе, начинает смешиваться с маслом, образуя пену (эффект кавитации). В отличие от несжимаемой жидкости, пена сжимается легко, что резко ухудшает демпфирование. То есть, при активной работе, особенно на плохих дорогах эксплуатационные характеристики двухтрубного амортизатора резко ухудшаются, что в свою очередь снижает качество управляемости автомобиля.
Лучшее охлаждение (лучшая теплоотдача) за счет того, что в конструкции амортизатора только один рабочий цилиндр, исключает проблему двухтрубного амортизатора по потере работоспособности в условиях перегрева. То есть устойчивость, управляемость, тормозные свойства автомобиля на дороге с любым покрытием остаются на высоком уровне.
Использование в конструкции двух труб затрудняет эффективное охлаждение рабочей жидкости и как следствие способствует ее перегреву при интенсивной работе амортизатора. Перегрев жидкости способствует снижению вязкости амортизаторной жидкости и излишнему пенообразованию, что приводит к снижению эффективности демпфирования колебаний.
Однотрубный газонаполненный амортизатор может быть установлен в любом положении, то есть его можно устанавливать хоть горизонтально, хоть «вверх ногами». Перевозить и хранить такие амортизаторы также можно в любом положении.
Двухтрубный амортизатор нельзя устанавливать под углом более 45 градусов к вертикали, иначе воздух из компенсационной камеры может попасть в основную. Это приводит к тому, что демпфирование прекратится и амортизатор работать не будет. Это также обязательное условие при транспортировке и хранении двухтрубного амортизатора.
применительно к автомобилю и автовладельцу
Вследствие высокого давления газа подвеска становится жестче. Как результат: плавность хода снижается, но повышаются показатели управляемости, маневренности и курсовой устойчивости автомобиля.
Более мягкий характер демпфирования вследствие низкого давления газа. Благодаря этому создается ощущение большего комфорта при вождении (плавность хода).
Характер работы однотрубного амортизатора дает почти полную свободу водителю для выбора стиля вождения. Осторожный, активный, агрессивный или спортивный стиль вождения - в любом из этих форматов однотрубный амортизатор будет работать исправно и эффективно. Именно поэтому автогонщики устанавливают на свои машины только "однотрубники".
Высокая вероятность кавитации и перегрева амортизаторной жидкости при усиленной работе амортизатора, ведет за собой провалы демпфирования ("пробои"), требует от водителя более осторожного и аккуратного стиля вождения. В обратном случае это приводит к регулярному ремонту подвески.
В условиях плохих дорог однотрубный амортизатор работает так же эффективно как и на дорогах с хорошим покрытием. Поэтому на внедорожники также рекомендуется устанавливать именно их.
Та же высокая вероятность "пробоев" при усиленной работе амортизатора означает, что в условиях плохих дорог их также использовать нужно очень аккуратно.
При активной работе амортизатора в условиях плохих дорог и/или агрессивном стиле вождения, такие показатели как: управляемость, тормозные свойства, курсовая устойчивость, топливная экономичность - сохраняются на высоком уровне, снижается эффект аквапланирования (вероятность скольжения или заноса на мокрой дороге).
Менее качественная и эффективная работа амортизатора в условиях активной езды или плохих дорог существенно ухудшает такие показатели как: управляемость автомобиля, его курсовая устойчивость (вход / выход с поворота), тормозные свойства, повышается вероятность заноса на мокрой дороге и т.д.
Более высокая стоимость однотрубных амортизаторов обусловлена более высокими требованиями к материалам и комплектующим, как по точности, так и по физико-механическим свойствам.
«Двухтрубники», несмотря на большее количество деталей в конструкции проще в производстве, изготавливаются из материалов и комплектующих с более низкими требованиями и соответственно имеют меньшую стоимость.
ТЮНИНГ КАК СТИЛЬ ЖИЗНИ » Статьи » ВАЗ » Подвеска » Однотрубные амортизаторы
Эта статья описывает особенности конструкции однотрубных амортизаторов, которые чаще используются при постройке гоночных автомобилей. Именно поэтому однотрубники популярны и у нас с вами, кто дорабатывает свои гражданские авто.
Характеристики однотрубников
Название подразумевает, что они содержат поршень и шток в одном толстом цилиндре, который является корпусом. Плавающий поршень находится в основании и создает физический барьер между маслом и азотом под давлением, перемещаясь по цилиндру. В однотрубных амортизаторах развивается давление выше 300 psi. Это высокое давление внутри камеры с газом позволяет не вспениваться маслу, то есть препятствует кавитации, чтобы воздух не проходил через клапаны при высоких скоростях движения.
В однотрубных амортизаторах используются отгибающиеся дисковые клапаны на каждой стороне поршня для контроля ходов сжатия и отбоя. Каждый клапан состоит из стопки пружинящих стальных дисков или шайб, которые называют новогодней елкой, которые полностью или частично перекрывают отверстие, позволяя маслу просачиваться сквозь поршень. Диски работают как односторонние клапаны, что препятствует потоку маслу перемещаться в обратную сторону через отверстия в поршне, а также регулируют поток масла при его прохождении через отвертсия. Новогодняя елка на стороне штока контролирует сжатие, а такой же клапан на другой стороне поршня — отбой. Когда масло стремится пройти через отверстия, оно должно выгнуть диски вверх и выйти из рабочей зоны потока, как в лепестковом клапане в мотоциклетном двухтактнике.
Для настройки однотрубников меняют характеристики изгиба дисков, таким образом поток масла через клапан может изменяться благодаря смене диаметра, толщины дисков и/или стопками нескольких дисков разной толщины и диаметра. Иногда диски имеют зубчатые надрезы внутри, что позволяет просачиваться маслу, меняя кривые демпфирования на графиках. Эта гибкость позволяет делать очень тонкую настройку демпфирующей силы.
Кривая характеристик демпфирующей силы может контролироваться количеством дисков в новогодней елке. Форма прилегающей поверхности на поршне амортизатора обычно определяет преднатяг тарельчатого клапана. Более вогнутая поверхность увеличивает преднатяг. Больший преднатяг дает большую жесткость в условиях низких скоростей перемещения поршня, что уменьшает раскачку кузова. Размер и форма отверстий в поршне также влияют на кривую демпфирования.
Преимущества однотрубной конструкции амортизаторов
В отличие от двухтрубников в однотрубных амортизаторах камера с газом отделена от масла физическим барьером, роль которого выполняет плавающий поршень. Такая изоляция означает, что азот не смешивается с маслом, это в свою очередь исключает изменение характеристик демпфирования. Также такая конструкция позволяет использовать амортизаторы под любым углом, их расположение относительно поверхности земли никак не влияет на характеристики. Однотрубники часто ставятся в перевернутом виде, что снижает неподрессоренные массы.
Так как в конструкции подавляющего большинства однотрубных амортизаторов в поршне предусмотрены клапаны и для сжатия, и для отбоя, то их корпус обычно больше в поперечном сечении, чем у двухтрубников. Большой поршень способен пропускать через себя больше масла, что делает однотрубные амортизаторы более чувствительными при небольших перемещениях подвески. При кренах кузова в повороте однотрубники позволяют более точно отрабатывать неровности на дороге и сохранять контроль над автомобилем.
Конструкция дисковых клапанов позволяет делать более точные настройки, в отличие от пружинных, запорных клапанов и рестирикторов, котоорые свойственны двухтрубным амортизаторам. Хотя некоторые двухтрубники оснащены дисковыми клапанами типа «новогодняя елка», но это является скорее исключением.
Еще одно существенное преимущество однотрубной конструкции заключается в лучшем охлаждении. В них рабочую камеру от внешней среды отделяет лишь стенка корпуса, а не компенсационная камера, что обеспечивает намного более эффективный теплообмен. По этой причине такие однотрубники и используют гораздо чаще на доработанных гражданских автомобилях и в спорте.
Недостатки однотрубных амортизаторов
Точность настроек и более эффективная работа прежде всего отображаются на цене амортизаторов. Это утверждение главным образом свойственно регулируемым амортизаторам, так как механизм регулировки сжатия и отбоя довольно сложно реализовать, и он имеет много подвижных частей. Также точность изготовления деталей, в частности размеров отверстий в поршне, должна быть намного выше. Свой вклад в удорожание детали вносит и более высокое давление в амортизаторе, что требует более качественных и дорогих сальников и уплотнений. Кроме того, более высокое давление требует более крепкой трубы, из которой делается корпус, она должна быть изготовлена по бесшовной технологии. Некоторые производители применяют корпуса, выточенные на станке из заготовки, что еще более ощутимо отражается на цене.
Еще один недостаток однотрубников связан с их размерами. Герметичная камера с газом должна занимать около 25-30 процентов от общего объема, что делает корпус больше на несколько сантиметров в сравнении с обычными двухтрубниками. Иногда это играет решающую роль при установке на автомобиль с очень плотной компоновкой.
Еще один эффект однотрубников связан с высоким давлением, они могут изменять преднатяг пружины в статике за счет газового подпора. Но это явление можно рассматривать не как недостаток, а как дополнительный фактор, который следует учитывать при настройке подвески и подборе пружин.
Как уже было отмечено выше, более высокое давление требует более эффективных уплотнений. Для этого их делают с большей рабочей площадью, что в свою очередь повышает трение между движущимися частями. Это может вызвать эффект залипания, когда в условиях небольших нагрузок поршень не может преодолеть силу трения в уплотнении. Это крайне нежелательный эффект, с которым активно борются конструкторы.
Последним недостатком однотрубных амортизаторов является их плохая защищенность от негативного влияния внешней среды в виде влаги, пыли, песка и всего остального, что может повредить шток, ухудшить уплотнение и в итоге привести к утечке газа. Двухтрубные амортизаторы лишены этого недостатка за счет использования внешней камеры, которая предохраняет шток и другие части от внешнего воздействия.
Но все эти недостатки можно легко обойти, и их с лихвой компенсируют преимущества в виде более эффективной работы. Именно улучшение управляемости заставляет тюнеров и спортсменов останавливать свой выбор именно на них. Среди популярных моделей однотрубников можно выделить: Bilstein B6, KYB Gas-A-Just и Ultra-SR, Monroe Adventure, а также более дорогие: Ohlins, Koni, Tein, HKS, Penske и многие другие.
www.vaz.ee
АМОРТИЗАТОРЫ: что мы о них знаем
Все знают, что амортизатор - это демпфирующий элемент в подвеске автомобиля. Из этого определения следует, что он должен гасить колебания кузова автомобиля, которые вызваны неровностью профиля дороги, а также инерционными силами. Но амортизаторов ох как много! Однотрубные, двухтрубные, гидравлические, газонаполненные...О главном
Конструкций амортизаторов, вернее демпферов колебаний, в механике известно очень много. Однако в современной автомобильной промышленности получили широкое распространение только два из них - гидравлические и гидропневматические. Их работа основывается на двух основных свойствах жидкости - несжимаемости и вязкости. Как известно из физики, энергия не может взяться “ниоткуда” и деться “в никуда” (уж простите за вольную интерпретацию). Кинетическая энергия поглощаемых амортизатором колебаний преобразуется в тепло и посредством естественного теплообмена “уходит” в окружающую среду. Демпфирование осуществляется за счет гидравлического сопротивления жидкости при проходе через систему клапанов амортизатора.О том, что называть основным предназначением амортизатора, можно долго спорить, ведь он в равной степени “в ответе” как за комфорт пассажиров, так и за безопасность движения. Он должен предотвращать отрыв колес от дороги, то есть обеспечивать хорошее сцепление. Получается, что от амортизаторов зависят даже динамические показатели автомобиля.
Амортизаторы часто обделены вниманием - ведь их “болезни” видны не сразу. Еще в далекие семидесятые исследования, проведенные Общегерманским автомобильным клубом, показали, что более чем на 30% проверенных автомобилей был неисправен хотя бы один амортизатор, а 3% имели три или даже все четыре негодных амортизатора. Из этого можно сделать два вывода: амортизаторы нуждаются во внимании и экономить при покупке новых амортизаторов не стоит.
...para bellumХочешь мира - готовься к войне. Хочешь ездить с исправной подвеской - следи за состоянием амортизаторов. Диагностика - вот что нужно амортизаторам. Лучше, когда ее проводят специалисты, ведь у них есть все необходимое оборудование. Специалисты рекомендуют проходить диагностику не реже чем через каждые 20 тыс. км пробега. О неудовлетворительном состоянии амортизаторов можно “догадаться” по ухудшению эксплуатационных характеристик автомобиля, а также по неравномерному (пятнами) износу шин. Течь амортизатора, выявленная при осмотре, не дает никаких вариантов - только выкинуть. Вмятины на корпусе могут частично или полностью заблокировать перемещение поршня - вывод тот же. Ржавчина на штоке - пора бить тревогу. В этом случае велика вероятность разрушения деталей уплотнения и последующей утечки жидкости. Если следы коррозии или трещины обнаружены на элементах крепления амортизатора к кузову, то становится возможным разрушение этих деталей прямо “на ходу”.А теперь пришло время развеять один распространенный в нашей стране миф. Метод раскачки кузова при проверке работоспособности амортизаторов не всегда дает верные результаты. Дело в том, что шарниры подвески автомобиля после длительной эксплуатации приобретают высокое внутреннее трение. При проверке такого автомобиля энергия ваших воздействий, даже при неисправном амортизаторе, может поглотиться шарнирами подвески и ваши выводы окажутся неверными. Есть и противоположный вариант - шарниры вашего автомобиля обладают низким внутренним трением, а амортизаторы имеют прогрессивную характеристику. В этом случае, из-за малых скоростей колебаний, демпфирование будет минимальным и кузов будет раскачиваться даже при исправных амортизаторах...Двухтрубный
Двухтрубный гидравлический амортизатор состоит из двух соосных цилиндров (“труб”). Полость между этими цилиндрами называют компенсационной. Внутри внутреннего цилиндра ходит поршень, в корпусе которого имеются клапаны сжатия и отбоя. При ходе сжатия подвески поршень перемещается вниз и часть жидкости через перепускной клапан перетекает из подпоршневой в надпоршневую полость, а объем жидкости, вытесненный вошедшим штоком, перетекает через клапан сжатия (в донышке цилиндра) в компенсационную полость. Сила сопротивления сжатию создается в основном клапаном сжатия.При ходе отбоя, когда поршень движется вверх, в подпоршневой полости создается разрежение. Клапан отбоя открывается и “впускает” жидкость под поршень. Усилие сопротивления отбою в большей степени задается клапаном отбоя.Область применения двухтрубных амортизаторов велика - конструкционных ограничений практически нет. Их ставят на любые типы подвесок, правда, у двухтрубных стоек McPherson требуется толстый шток, ведь на его “плечах” будут лежать все нагрузки.Все бы хорошо, но есть у “двухтрубников” один существенный недостаток: амортизаторная жидкость в них легко вспенивается. Это ведет к неравномерной рабочей характеристике амортизатора. Тем не менее простота конструкции и сборки продержит двухтрубные амортизаторы на рынке еще много лет. Сейчас их изготовлением занимаются даже самые именитые производители - Bilstein, Boge, Sachs, Koni и другие.
Однотрубный газонаполненный
Здесь, как следует из названия, цилиндр один. Основное отличие состоит в том, что компенсационная полость в данной конструкции отсутствует. Да и поршня два. Второй поршень называется разделительным. Он отделяет жидкость от газа. Газ нужен для компенсации объема штока. Клапаны отбоя и сжатия у однотрубных амортизаторов расположены в поршне. Работает такая конструкция очень просто. Поршень вниз - газ сжимается, вверх - расширяется. В качестве газа используют нейтральный азот под давлением 20 - 30 бар. Кстати, газовый “подпор” исключает кавитацию и вспенивание амортизаторной жидкости, что делает амортизатор более стабильным в работе - это обеспечивает более надежный контакт с дорогой, а значит, и лучшие динамические качества автомобиля. Из-за наличия лишь одного цилиндра однотрубные амортизаторы лучше охлаждаются. Еще одним аргументом “за” является малый вес - при установке на автомобиль это позволяет снизить неподрессоренные массы, что равнозначно повышению комфорта. Однотрубные амортизаторы можно хранить в любом положении - он всегда будет готов к работе, в то время как двухтрубный после хранения в горизонтальном положении нуждается в прокачке. Однако самым главным преимуществом остается повышенная чувствительность. Дело в том, что площадь поршня у однотрубных амортизаторов больше, чем у схожих по габаритам двухтрубных, - это значит, что они могут демпфировать малые и медленные колебания.
Немного другим строением отличаются однотрубные амортизаторы, применяемые в стойках типа McPherson. Здесь амортизатор играет роль не только демпфера, но и направляющего элемента подвески. Такой амортизатор воспринимает не только осевые нагрузки, но и ряд других сил и моментов. Поэтому в конструкции этих амортизаторов используют штоки увеличенного диаметра (около 20 мм). Правда, в этом случае возникают “компоновочные проблемы” - объем компенсационной газовой полости увеличивается настолько, что не умещается в габаритах стойки. Приходится менять компоновку: газовую камеру - наверх, а подвижным элементом сделать не шток, а сам рабочий цилиндр амортизатора. Его “сажают” на подшипники скольжения и вставляют в корпус стойки. Шток в данной конструкции является неподвижным элементом.
В истории было много вариаций на тему однотрубных амортизаторов. Конструкции эти не отличались принципиально, просто у них была разная компоновка. Например, немецкая фирма Bilstein в свое время разработала и выпускала амортизаторы так называемого “рюкзачного типа”. Суть конструкции проста: газовая компенсационная камера представляла собой отдельный “баллончик”, соединенный с цилиндром амортизатора резиновым шлангом высокого давления. Компактно и удобно... В 70-е годы такие амортизаторы использовали для мотоциклов, а сейчас их ставят на гоночные автомобили. Объем газа в камере можно регулировать, меняя тем самым силу дополнительного сопротивления (от сжатия газа). Что касается характеристик на отбое и сжатии, то их тоже можно регулировать. Еще в 1982 году фирмой Monroe был выпущен амортизатор с тремя клапанами. Это позволяло получить различные постоянные дроссели на ходе сжатия и отбоя и давало возможность установить любую желаемую характеристику сопротивления.На фото слева- две амортизационные стойки передней подвески McPherson. Слева - однотрубный Bilsten Sport, справа - двухтрубный Bilsten Original.На фото справа - гоночный амортизатор Bilsten c отдельным газовым резервуаром.
Схемы, показанные выше, демонстрируют лишь принцип работы амортизаторов. "Настоящие" же амортизаторы устроены намного сложнее...
А - двухтрубный, В - двухтрубный для стоек McPherson, С - однотрубный.Обозначения:1. Шток2. Поршень3. Направляющая штока4. Уплотнитель5. Рабочий циллиндр6. Резервуар7. Донные клапаны8. Перепускной клапан9. Пружина10. регулирующая гайка11. Регулятор12. Ползун13. Сборка верхних клапанов14. Сборка нижних клапанов15. Плавающий поршень16. Защитный кожух17. Регулирующий стержень18. Крышка19. Обратный клапан20. Обратный клапан21. Клапаны22. КлапаныА,В,С,D... - отверстия
Андрей Белов"Семь Верст", № 10, 2002г.
avtotrec.ru
Разновидности амортизаторов
Какими бывают амортизаторы и зачем они вообще нужны автомобилю.
Ходовая частьАмортизаторы гасят колебания в подвеске автомобиля. Если амортизаторы вышли из строя, колебания кузова после наезда на ухаб будут продолжаться, пока не прекратятся сами собой согласно закону рассеяния энергии.
История создания амортизаторов
На первых машинах амортизаторов не было вообще. Их роль выполняли рессоры — вибрация кузова гасилась благодаря трению стальных пластин. Но инженерам пришлось конструировать отдельные демпферы (амортизаторы) для безопасности и комфорта, так как скорости экипажей с годами стремительно росли вверх. Сначала конструкторы представили амортизаторы в виде пакета сжатых фрикционных дисков. Во время работы подвески они с усилием поворачивались относительно друг друга, поглощая энергию вибрации. Но такие конструкции быстро изнашивались и перегревались. Выход нашли в 20-е годы прошлого столетия. В качестве рабочего тела начали использовать жидкость, которая препятствовала излишней вибрации автомобиля, перетекая из одной емкости в другую через калиброванные отверстия. Вообще-то, такого рода гидравлический амортизатор может быть различной формы, но со временем очень популярными стали телескопические демпферы. Они имеют небольшую массу, компактные размеры и в то же время обладают высокой надежностью и прекрасным охлаждением. Такие конструкции устанавливаются на транспортных средствах и сегодня.
Однотрубные демпферы
Однотрубные демпферы представляют собой один цилиндр. Объем штока, который входит в амортизатор, компенсирует камера с газом, отделенная от жидкости специальным плавающим поршнем (иногда мембраной). В связи с этим такие амортизаторы называются газовыми или газонаполненными. Благодаря одинарным стенкам однотрубные амортизаторы прекрасно охлаждаются, а, соответственно, их срок службы увеличивается. Поэтому «однотрубники» часто используются на спортивных автомобилях. В таких амортизаторах масло находится под чрезвычайно высоким давлением (до 30 атмосфер) и никак не контактирует с воздухом, именно поэтому вероятность формирования вредной эмульсии сведена к нулю. Таким образом, для установки такого демпфера подходит любое положение. Но у газовых амортизаторов есть и недостатки. Первый и самый главный — это низкая эффективность, если сравнивать с двухтрубными, так как перепускные клапаны и отверстия располагаются только на поршне, а, следовательно, их количество и диаметр ограничены его размерами. А еще однотрубные демпферы боятся повреждений. Например, если камень с дороги попадет на стенку цилиндра, то поршень может заклинить.
Двухтрубные демпферы
Они состоят из двух цилиндров, которые заключены один в другой. Во внутреннем цилиндре, полностью заполненном маслом, перемещается поршень, который связан штоком с рычагом подвески или кузовом. Внешняя полость выполняет функцию компенсационного объема, куда уходит «ненужная» жидкость, вытесняемая штоком. Гашение колебаний происходит благодаря трению масла при его прохождении сквозь калиброванные клапаны и отверстия, расположенные на дне внутреннего цилиндра и поршне. Такое устройство считается классическим. Конструкция является эффективной, простой и надежной, а главное дешевой за счет проверенной опытом технологией изготовления. Но в последнее время «двухтрубники» встречаются редко. Основная причина такой непопулярности — частый перегрев. Двойные стенки препятствуют охлаждению (эффект термоса), и при быстрой езде по неровным дорогам масло может закипеть, и амортизатор перестает функционировать. Этому еще способствует соприкосновение воздуха с рабочей жидкостью во внешнем цилиндре. Из-за повышения температуры в нем образуется вещество, которое ухудшает характеристики масла. Поэтому «двухтрубники» не устанавливают под наклоном, превышающим 45 градусов, а это часто затрудняет их монтаж.
Комбинированные демпферы
Последнее время эти амортизаторы набирают популярность, так как представляют собой отличный компромисс, если говорить о двух предыдущих устройствах. Комбинированные модели считаются надежными, доступными и высокоэффективными. Их конструкция напоминает двухтрубный амортизатор. Единственная разница заключается в том, что во внешнем цилиндре вместо воздуха закачен газ под давлением до 3 атмосфер, который и не дает рабочей жидкости вспениваться.
blamper.ru
Назначение, типы и устройство амортизаторов — Мегаобучалка
Гасители колебаний служат для гашения колебаний упругого элемента. При движении автомобиля в результате наезда колес на неровности дороги возникают колебания кузова и колес, которые гасятся с помощью устройства, называемого амортизатором. Его принцип действия сводится к превращению механической энергии колебаний путем трения жидкости в тепловую энергию с последующим ее рассеиванием. Применяемые на автомобилях амортизаторы делятся на телескопические (двухтрубные и однотрубные) и рычажные. Телескопические амортизаторы легче, чем рычажные, имеют развитую поверхность охлаждения, вследствие большого хода поршня при одинаковой энергоемкости работают при сравнительно невысоких давлениях рабочей жидкости, поэтому менее чувствительны к изнашиванию, утечкам, технологичны в производстве и хорошо компонуются на автомобиле.
Двухтрубный телескопический амортизатор. Сопротивление колебаниям в нем создается в результате перекачивания жидкости через калиброванные отверстия в его клапанах. При увеличении скорости относительных перемещений моста и несущей конструкции автомобиля резко возрастает сопротивление амортизатора. Амортизаторы заполняют специальной жидкостью, вязкость которой мало зависит от температуры окружающей среды. Колебания несущей конструкции состоят из хода сжатия, когда несущая конструкция и мост сближаются, и хода отдачи, когда несущая конструкция и мост расходятся. Сопротивление амортизатора имеет двухстороннее действие. Ходы сжатия и отдачи неодинаковы. Так, сопротивление при ходе сжатия составляет 20—25 % сопротивления хода отдачи, так как необходимо, чтобы амортизатор гасил в основном свободные колебания подвески при ходе отдачи и не увеличивал жесткость упругого элемента при ходе сжатия. Рабочий цилиндр амортизатора и часть окружающего его корпуса резервуара заполнены жидкостью. Внутри цилиндра помещен поршень со штоком, к концу которого приварена проушина крепления с балкой моста или рычагами колеса. Сверху рабочий цилиндр закрыт направляющей штока, а снизу днищем, являющимся одновременно корпусом клапана сжатия. В поршне по окружностям разного диаметра равномерно расположены два ряда отверстий. Отверстия на большом диаметре закрыты сверху перепускным клапаном отдачи. Отверстия на малом диаметре закрыты снизу дисками клапана отдачи, поджатого пружиной. В нижней части цилиндра запрессован корпус клапана сжатия, состоящий из перепускного клапана сжатия, дисков клапана и пружины. В корпусе клапана сжатия, аналогично клапану отдачи, имеются два ряда отверстий, расположенных по окружностям большого и малого диаметра. Отверстия на большом диаметре закрыты сверху перепускным клапаном, а отверстия на малом диаметре закрыты снизу дисками клапана сжатия.
Во время плавного хода сжатия подвески шток и поршень, опускаясь вниз, вытесняют основную часть жидкости из подпоршневого пространства в надпоршневое через перепускной клапан отдачи, имеющий слабую пружину и незначительное сопротивление. При этом часть жидкости, равная объему штока, вводимого в рабочий цилиндр через отверстия клапана сжатия, перетекает в полость резервуара. При резком ходе сжатия и большой скорости движения поршня от большого давления жидкости клапан сжатия открывается на большую величину, преодолевая сопротивление пружины, вследствие чего уменьшается сопротивление протеканию жидкости. Во время хода отдачи поршень движется вверх и сжимает жидкость, находящуюся под поршнем. Перепускной клапан отдачи закрывается, и жидкость через внутренний ряд отверстий и клапан отдачи перетекает в пространство под поршнем. Необходимое сопротивление амортизатора создается жесткостью пружины дискового клапана отдачи. При этом часть жидкости, равная объему штока, выводимого из цилиндра, через отверстия наружного ряда и перепускной клапан сжатия из резервуара перетекает в рабочий цилиндр. При резком ходе отдачи жидкость открывает клапан отдачи на большую величину, преодолевая сопротивление своей пружины. Сопротивление амортизатора определяется размерами отверстий в корпусах клапанов отдачи и сжатия и усилиями их пружин.
Однотрубный амортизатор. В отличие от двухтрубного однотрубный амортизатор не имеет отдельного цилиндрического корпуса, его функции выполняет рабочий цилиндр. Поскольку шток, перемещающий поршень, вдвигаясь в цилиндр при ходе сжатия и выдвигаясь из него при отбое, изменяет объем пространства, предназначенный для жидкости, для компенсации изменения этого объема в однотрубном амортизаторе имеется специальная камера, заполненная сжатым газом, расположенная в глухом конце рабочего цилиндра. Данные амортизаторы также называют газонаполненными. Для того чтобы газ не смешивался с жидкостью, его изолируют от жидкости поршнем либо мембраной. При конструкции, когда вся используемая жидкость постоянно находится в рабочем цилиндре и не сообщается с внешним резервуаром, как в двухтрубных амортизаторах, все отверстия и клапаны, через которые происходит прокачивание жидкости, выполняются в основном поршне амортизатора. В поршне имеется два ряда сквозных косо расположенных отверстий. Внутренние отверстия закрыты сверху клапаном сжатия, а снизу клапаном отбоя. Клапаны имеют одинаковые конструкции, но могут отличаться характеристиками открытия. Они состоят из нескольких стальных дисков одинаковой толщины, собранных в пакет, и прижаты к торцам поршня с помощью гайки на конце штока под поршнем. В прилегающих к поршню дисках в местах выхода отверстии внутреннего ряда выполнены калиброванные просечки, благодаря которым, между торцом поршня и вторым цельным диском клапана образуются калиброванные щели, через которые прокачивается жидкость в дроссельном режиме работы амортизатора. По мере увеличения скорости протекания жидкости через отверстия в поршне, которая пропорциональна скорости перемещения штока амортизатора, давление жидкости на клапан увеличивается, диски клапана плавно изгибаются, постепенно увеличивая проходные сечения отверстий. В однотрубных амортизаторах весь объем жидкости, перетекающей из одной рабочей полости в другую, подвергается дросселированию.
Однотрубные амортизаторы имеют следующие преимущества перед двухтрубными:
· лучшее охлаждение жидкости, так как обдуву подвергается непосредственно рабочий цилиндр;
· при хорошем уплотнении газовой камеры не возникает эмульсирование жидкости, следовательно, характеристики амортизатора более стабильные;
· однотрубные амортизаторы можно устанавливать на автомобиле под любым углом, в том числе и штоком вниз, в последнем случае
· уменьшается величина массы неподрессоренных частей.
К недостаткам однотрубных амортизаторов можно отнести: их относительно высокую стоимость из-за более сложной технологии изготовления и большую длину из-за наличия газовой камеры при одинаковом ходе штока(в сравнении с двухтрубным амортизатором).
megaobuchalka.ru
